摘要： 为明确浅埋大跨度隧道预应力锚杆的锚固参数及支护方案,为主动支护设计提供依据,以青岛地铁 6 号 线华山一路站为例,采用理论分析、数值模拟、现场试验的研究手段,探究不同支护参数下的隧道施工力学特征。 研究 结果表明:① 主动支护通过补偿径向应力 σ3,降低切向应力 σ1,改善了围岩的应力状态,锚杆与围岩形成共同承载 体,提高了围岩的弹性模量、黏聚力、内摩擦角等力学性能;② 锚固段长度越大,剪应力的分布范围呈增大趋势,随着 张拉载荷的增加,剪应力峰值由锚固段端部逐渐向尾部转移,锚固长度为锚杆长度的 40% ~ 50%时锚固体的安全储备 高;③ 锚杆的预应力在 0~ 120 kN 增加过程中,围岩的变形量与变形范围呈下降的趋势,拱部塑性区逐渐消失,拱脚与 边墙的塑性区分布范围不断降低;随着锚杆的支护密度的提升,围岩的变形与应力均得到了一定程度的控制,但提升 效果不显著;④ 从现场监测结果来看,主动支护结构稳定且安全储备高,其中围岩变形量在 5. 7 mm 以内,格栅钢筋应 力最高值为 48. 2 MPa,锚杆轴力由张拉至隧道开挖完成变化率仅为 3. 5%。

关键词: 隧道工程 预应力锚杆 锚固参数 支护设计 围岩变形